摘要:通过对扣件钢管脚手架模板高大支撑系统的施工安全风险识别,结合施工实践、有关数据资料,总结出扣件钢管脚手架模板高大支撑系统的施工安全风险识别类型,并依据识别的安全风险,在施工中采取应对措施,从而降低扣件钢管脚手架系统施工的安全风险。
关键词:脚手架工程;模板高大支撑;施工安全;风险识别
扣件钢管脚手架因其施工方便、适用性广等特点,在多、高层建筑现浇混凝土结构模板高大支撑系统施工中被广泛使用。而扣件钢管脚手架坍塌事故是建筑施工中极易引发群体伤亡的危险源之一,在施工过程中如果没有对扣件钢管脚手架系统的施工安全风险进行识别与控制,极有可能发生模板支撑坍塌的安全事故,造成重大的人身伤亡和财产损失。因此探讨扣件式钢管脚手架的安全风险识别与应对措施,对减少和避免结构施工中的安全事故有着重要意义。
1扣件钢管脚手架施工安全风险识别
扣件钢管脚手架施工风险存在于方案设计和现场施工与管理两个阶段。下面就超高超大跨的扣件钢管模板支撑施工项目,对扣件钢管脚手架模板高大支撑的施工安全风险进行识别:
扣件钢管脚手架高大支撑施工安全风险包括设计方案风险、现场施工风险和管理风险,而设计方案风险有设计受力模式风险、材料性能参数风险、荷载参数风险、地基力学参数风险和构造设置风险等五个方面;现场施工风险有支撑面变形大风险、材料风险、架体搭设风险、施工中荷载增大风险及架体拆除风险等;管理风险有检查不认真风险、交底不到位风险和检查不及时风险等诸多因素。
需要指出的是现场施工和管理贯穿于整个施工过程,要根据现场实际条件与施工方法,采用分解分析法对扣件钢管脚手架系统施工进行细致的安全风险识别。
2扣件钢管脚手架降低风险措施
工程项目常用的安全风险措施有:风险回避、风险控制、风险转移、风险自留和风险利。本文主要采用对风险进行主动控制的措施,将风险降低到可以接受的程度。
2.1设计方面风险措施
2.1.1设计受力模式风险。扣件式钢管脚手架支撑立杆的受力模式常有两种方式:立杆顶端可调支托传力和顶部水平钢管与立杆扣接的直角扣件传力。立杆顶端可调支托传力可使立杆处于轴心受压状态;扣件传力使立杆处于偏心受压状态,而扣件的拧紧力矩大小不一。导致支撑系统的承载力明显比可调支托传力的承载力低得多。解决这一问题,需要在受力设计时,采用立杆顶端可调支托传力模式,可避免由于现场实际搭设时扣件的拧紧力矩大小不一造成的风险。
2.1.2材料性能参数风险。由于计算时材料性能参数取值不当,如Φ48mm×3.5mm钢管,规范规定壁厚允许偏差是一0.5mm,而对于Φ48mm×3.0mm钢管而言,壁厚为3.0mm的钢管与壁厚为3.5mm钢管相比,截面面积减少13.2%,截面惯性矩下降11.5%。如果在计算时不考虑这一因素影响,就埋下安全隐患。需采用≯48mm×3.5mm钢管,计算按≯48mm×30mm钢管的截面特性进行计算,可避免由于材料的截面偏差引起的风险。
2.1.3荷载参数风险。现场由于施工条件变化、气候变化、混凝土施工顺序与方法改变、支撑系统垂直度搭设偏差和安全荷载等级有可能造成施工荷载增大。给支撑系统施工留下安全隐患。为降低风险,在施工专项方案设计时应充分考虑各种荷载因素,并按最不利荷载组合进行计算,确保支撑系统具有足够的承载能力、刚度和稳定性。一般支撑安装偏差荷载标准值取1%的垂直永久荷载标准值,按作用在支撑上端水平方向进行设计计算;而安全荷载主要是考虑施工中的振动和冲击、不均匀荷载等未预见因素产生的水平荷载,取2.5%的垂直永久荷载标准值,按作用在支撑上端水平方向进行设计计算即可。
2.1.4地基参数风险。地基承载力参数取值偏大或设计时未充分考虑气候条件变化的影响,如雨天雨水侵蚀地基土、地下水位上升等导致地基承载力降低;施工时地基土夯实不够,承载力达不到设计要求等。应对措施要考虑到现场基坑的开挖形式,按规定在基础施工后用土回填。若现场及附近土源少、土质差,现场施工方案采用回填砂灌水振动密实,考虑到施工中可能出现回填砂振动不够到位,故按中砂中密考虑进行计算。
2.1.5构造设置风险。如果设计方案没有给出扣件钢管模板支撑平面布置图、立面布置图及构造详图,支撑系统构造做法采用文字表述,而未正确表达清楚。
设置时可增设水平加强层、加密立面剪刀撑等措施满足高大模板支撑系统构造上的要求。支撑底部设置钢支座和75mm×150mm的垫木。同时支撑系统与已浇筑的结构进行有效拉接,保证整体稳定。